Ports/riscv64: различия между версиями

Материал из ALT Linux Wiki
(Быстрое введение в отладку HiFive Unleashed при помощи OpenOCD.)
 
(не показано 36 промежуточных версий 7 участников)
Строка 1: Строка 1:
= '''RISC-V''' =
== RISC-V ==


RISC-V является [https://riscv.org/risc-v-isa архитектурой с открытым набором комманд (ISA)].
RISC-V (читается как “risk-five”) -- [https://riscv.org/risc-v-isa архитектура процессоров с открытым набором комманд (ISA)]. ISA RISC-V имеют лицензию [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Creative Commons license (CC BY 4.0)]. Любой желающий может получить финальную версию [https://riscv.org/specifications/ спецификаций ISA], а также получить черновики разрабатываемых расширений и поучаствовать в их разработке.
ISA RISC-V имеют лицензию [https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Creative Commons license (CC BY 4.0)].
Любой желающий может получить финальную версию [https://riscv.org/specifications/ ISA пользовательского уровня] и
черновик [https://riscv.org/specifications/privileged-isa/ ISA привилегированного уровня].


Другая ключевая особенность архитектуры RISC-V - её расширяемость, что позволяет создавать разнообразные реализации.
Другая ключевая особенность архитектуры RISC-V - её расширяемость. Базовая спецификация архитектуры RISC-V включает в себя только инструкции для записи, сохранения, переходов и целочисленной арифметики. Минимальная спецификация обозначается RV32I, RV64I или RV128I ("I" означает integer) для размеров операнда 4, 8 или 16 байт соответственно. Конкретные реализации могут дополнять базовую спецификацию расширениями, как стандартными, так и специфичными для конкретного вендора или изделия. Стандартные расширения чаще всего обозначаемыми одной латинской буквой, например расширение '''M''' содержит инструкции для умножения и деления целых чисел, '''A''' -- атомарные операции и т.д.
Минимальная спецификация архитектуры RISC-V включает в себя только инструкции для записи, сохранения, переходов и
 
целочисленной арифметики. Код инструкций не зависит от размера регистра,
На данный момент порт Linux работает со спецификацией "RV64IMAFDC"<ref>В принятой в 2019 году версии спецификации RISC-V ISA из базовых наборов инструкций были выделены расширения Zifencei и Zicsr, которые также входят в G и нужны Linux'у, но усложнять разбором ещё и этого факта вводный раздел я, пожалуй, не стану.</ref>:
минимальная спецификация обозначается RV32I, RV64I или RV128I ("I" означает integer) для размеров операнда
4, 8 или 16 байт соответственно.
На данный момент порт Linux работает со спецификацией "RV64IMAFDC" или "RV64GC" ("G" == "IMAFD"):
* <tt>'''I'''</tt> - целочисленные базовые инструкции;
* <tt>'''I'''</tt> - целочисленные базовые инструкции;
* <tt>'''M'''</tt> - умножение и деление целых чисел;
* <tt>'''M'''</tt> - умножение и деление целых чисел;
* <tt>'''A'''</tt> - атомарные операции;
* <tt>'''A'''</tt> - атомарные операции;
* <tt>'''F'''</tt> - число с плавающей запятой одинарной точности;
* <tt>'''F'''</tt> - числа с плавающей запятой одинарной точности;
* <tt>'''D'''</tt> - число с плавающей запятой двойной точности;
* <tt>'''D'''</tt> - числа с плавающей запятой двойной точности;
* <tt>'''C'''</tt> - сжатые 16-битные инструкции.
* <tt>'''C'''</tt> - "сжатые" (16-битные) инструкции.
 
Для удобства принято сокращение  "G" == "IMAFD", то есть процессоры, поддерживаемые портом, должны реализовывать архитектуру rv64gc.
 
Архитектура Сизифа и пакетов RPM, собранных под rv64gc, называется <tt>riscv64</tt>.
 
== Порт Сизифа ==


На данной странице можно найти последнюю информацию о статусе порта ALT на RISC-V (RV64GC).
Порт [[Sisyphus]] на архитектуру riscv64 (RV64GC) развивается с 2018 года. Поддерживается (и тестируется) работа на платформах:
Сборка системы ведётся на плате SiFive [https://www.crowdsupply.com/sifive/hifive-unleashed HiFive Unleashed].
Для целей тестирования выполняется сборка образов для QEMU и платы HiFive Unleashed. Подробнее об этом можно прочитать [https://www.altlinux.org/Regular/riscv64 тут].


== '''Рабочий план''' ==
* [[HiFive Unmatched]]
* [[HiFive Unleashed]]
* Некоторые платы на SoC JH7100 ([[StarFive VisionFive v1|VisionFive v1]]) и JH7110 ([[StarFive VisionFive v2|VisionFive v2]], [[Pine64 Star64|Star64]])
* Некоторые платы на SoC [[Allwinner D1]]
* [[Ports/riscv64/QEMU|QEMU]]


* Следующие ядра Linux были протестированы на SiFive HiFive Unleashed:
Для этих платформ выпускаются [[Regular/riscv64|Регулярные сборки]] (см. также [[Regular]]).
** 4.15
** 4.19-rc2
** 4.19.6 ([http://git.altlinux.org/people/arei/packages/kernel-image.git?p=kernel-image.git;a=commit;h=a420ee4217797b60b27ce60fd80a39166ddf2143 git])
** 5.0.19 ([http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/riscv64/RPMS.classic/kernel-image-un-def-5.0.19-alt2.rv64gc.riscv64.rpm image RPM],[http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/files/SRPMS/kernel-image-un-def-5.0.19-alt2.rv64gc.src.rpm SRPM], [http://git.altlinux.org/people/arei/packages/kernel-image-un-def.git?p=kernel-image-un-def.git;a=summary git])
** (experimental) 5.1.9 ([http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/riscv64/RPMS.classic/kernel-experimental-5.1.9-alt1.riscv64.rpm image RPM], [http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/files/SRPMS/kernel-experimental-5.1.9-alt1.src.rpm SRPM], [http://git.altlinux.org/people/arei/packages/kernel-experimental.git?p=kernel-experimental.git;a=summary git])


* Методы загрузки (boot):
Также для этих платформ выпускался [[Simply Linux 10]], сейчас иногда выпускается [[Simply Linux RV]].
** Berkeley bootloader -- '''ГОТОВО'''
** U-BOOT ([http://git.altlinux.org/people/lineprinter/public/u-boot.git?p=u-boot.git;a=blob;f=README.alt;hb=HEAD link]) -- '''ГОТОВО'''


* Порт [[Sisyphus]] -- '''В ПРОЦЕССЕ'''
== Репозиторий ==
*# Toolchain -- '''ГОТОВО'''
*# Linux Kernel -- '''ГОТОВО'''
*# X11 -- '''ГОТОВО'''
*# Desktop Environments -- '''В ПРОЦЕССЕ'''
* Образ ALT [http://sisyphus.ru/en/srpm/Sisyphus/mkimage-profiles metaprofile] -- [https://www.altlinux.org/Regular/riscv64 '''ГОТОВО''']
* [http://git.altlinux.org/people/arei/packages/girar.git?p=girar.git;a=shortlog;h=refs/heads/riscvmod Girar Builder] -- '''ГОТОВО'''
* Образ для QEMU ([https://www.altlinux.org/Regular/riscv64#%D0%97%D0%B0%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA_%D0%BD%D0%B0_QEMU ссылка]) -- '''ГОТОВО'''


RPM/SRPM репозиторий можно найти по [http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/ этой ссылке].
RPM/SRPM репозиторий можно найти по ссылке: http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/  


== '''OpenOCD''' ==
В виде sources.list для apt:


OpenOCD ([http://openocd.org/documentation/ docs]) это инструмент для отладки, внутрисхемного программирования и периферийного сканирования встраиваемых систем. В частности, этот инструмент полезен для
rpm [sisyphus-riscv64] http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 classic
низкоуровневой отладки загрузчиков, ядра Linux, и т.д., при помощи ([https://www.gnu.org/software/gdb/ GDB]).
# rpm [sisyphus-riscv64] http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 debuginfo
rpm [sisyphus-riscv64] http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64 Sisyphus/noarch  classic


Чтобы выполнить отладку HiFive Unleashed через OpenOCD и GDB, необходимо выполнить следующие шаги:
Зеркало на Яндексе (скачивается быстрее, иногда отстаёт):


# Подключить HiFive Unleashed к ПК через USB и включить её. USB интерфейс предоставляет UART0 (/dev/ttyUSB1) и JTAG интерфейсы через FTDI FT2232H ([https://www.ftdichip.com/Products/ICs/FT2232H.html ссылка]).
rpm [sisyphus-riscv64] http://mirror.yandex.ru/altlinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 classic
# Запустить (см. простейший конфигурационный файл ниже, а так же не забыть добавить пользователя в группу plugdev): <source lang=shell>$ openocd -s <путь к директории с hifive-u.cfg> -f hifive-u.cfg</source>OpenOCD будет слушать порт 3333 в ожидании подключения GDB.
# rpm [sisyphus-riscv64] http://mirror.yandex.ru/altlinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 debuginfo
# Запустить GDB собранный с поддержкой цели (target) riscv64.
rpm [sisyphus-riscv64] http://mirror.yandex.ru/altlinux/ports/riscv64 Sisyphus/noarch  classic
# Подключить GDB к OpenOCD: <source lang=shell>gdb$ target extended-remote localhost:3333</source>
# Теперь можно устанавливать точки останова (breakpoints), исследовать память, дизассемблировать области памяти, и т.д. Для удобства возможно подгружать ELF файлы с отладочной информацией для импорта символов, что даёт возможность устанавливать точки останова на эти символы.


Пример простейшего конфигурационного файла hifive-u.cfg:
Информацию о доступных пакетах удобно смотреть здесь: https://packages.altlinux.org/ru/sisyphus_riscv64/packages/


<source lang="shell>
Сборка пакетов проходит на отдельном узле [[girar]], аналогичном [[Git.alt]]. В качестве сборочных узлов сейчас используются платы SiFive [[HiFive Unmatched]]. Сборка пакетов идёт в режиме "догоняющей сборочницы": как только какое-то задание (task) проходит в основной Сизиф, специальный [[Girar/task-rerunner & recycler|робот]] создаёт аналогичное задание в <tt>sisyphus_riscv64</tt>. Это означает, что никаких специальных усилий для сборки пакетов под '''riscv64''' предпринимать не нужно: собирайте в [[Sisyphus]]. Задания подтверждаются вручную, обычно в тот же день или на следующий день. Если какого-то пакета не хватает (мы собираем не всё подряд) или он долго не обновляется, свяжитесь с '''iv@'''.
adapter_khz 1000


interface ftdi
В очень редких случаях (например, для специфичного riscv64-only софта или для ядер с поддержкой какого-нибудь интересного железа) доступ к girar'у для sisyphus_riscv64 может всё же понадобиться. Его может получить любой участник [[Team]] -- попросите '''iv@''' и как-нибудь доверенно передайте ему свой ssh-ключ. Правда, ресурсов там довольно немного, так что умеренность в задачах приветствуется.
ftdi_device_desc "Dual RS232-HS"
ftdi_vid_pid 0x0403 0x6010


ftdi_channel 0
== Как сообщить об ошибке ==
ftdi_layout_init 0x0018 0x001b


set _CHIPNAME riscv
Сообщения об ошибках принимаются по адресу https://bugzilla.altlinux.org/  (см. [[BugTracking]]).
jtag newtap $_CHIPNAME cpu -irlen 5 -expected-id 0x20000913
* если проблема в пакете, выбирайте продукт Sisyphus, компонент соответсвующий имени пакета, платформа riscv64.
* если проблема в сборке или образе, выбирайте продукт Regular, компонент, сответствующий DE по умолчанию, платформа riscv64.


set _TARGETNAME $_CHIPNAME.cpu
'''ВАЖНО''':
target create $_TARGETNAME riscv -chain-position $_TARGETNAME
* указать <tt>Platform: riscv64</tt> (справа в верхней части формы создания бага)
$_TARGETNAME configure -work-area-phys 0x80000000 -work-area-size 10000 -work-area-backup 1
* назначить ошибку на [[Участник:IvanMelnikov|iv@altlinux.org]]


init
См. также [[BugTracking/BugzillaMiniHowto|Краткое пособие по использованию Bugzilla]]
halt
echo "Ready for Remote Connections"
</source>


== Полезные ссылки: ==
== Полезные ссылки ==


* [http://0x1.tv/20180929H OSSDEVCONF-2018]
* [https://github.com/dalegr/riscv-bbl-utils утилиты для Berkeley bootloader] для слияния ядра Linux в bbl.bin с dummy payload.
* [https://github.com/dalegr/riscv-bbl-utils утилиты для Berkeley bootloader] для слияния ядра Linux в bbl.bin с dummy payload.
* [https://riscv.org/specifications RISC-V ISA]
* [https://riscv.org/specifications RISC-V ISA]
* [https://www.sifive.com/blog/all-aboard-part-0-introduction All Aboard] -- интересный блог Палмера Даббелта о RISC-V, toolchain, и т.д.
* [https://www.sifive.com/blog/all-aboard-part-0-introduction All Aboard] -- интересный блог Палмера Даббелта о RISC-V, toolchain, и т.д.
* [http://0x1.tv/20180929H OSSDEVCONF-2018]
* [http://www.osp.ru/os/2020/02/13055471/ RISC-V: стандарт, изменивший мир микропроцессоров]
* [http://habr.com/ru/post/234047/ Наборы команд должны быть свободны: доводы за RISC-V]


[[Категория:Sisyphus]]
[[Категория:Sisyphus]]
[[en:Ports/riscv64]]
[[en:Ports/riscv64]]
{{Category navigation|title=Ports|category=Ports|sortkey=*}}
{{Category navigation|title=Ports|category=Ports|sortkey=*}}
{{Category navigation|title=RISC-V|category=RISC-V|sortkey=*}}

Текущая версия от 18:16, 4 апреля 2024

RISC-V

RISC-V (читается как “risk-five”) -- архитектура процессоров с открытым набором комманд (ISA). ISA RISC-V имеют лицензию Creative Commons license (CC BY 4.0). Любой желающий может получить финальную версию спецификаций ISA, а также получить черновики разрабатываемых расширений и поучаствовать в их разработке.

Другая ключевая особенность архитектуры RISC-V - её расширяемость. Базовая спецификация архитектуры RISC-V включает в себя только инструкции для записи, сохранения, переходов и целочисленной арифметики. Минимальная спецификация обозначается RV32I, RV64I или RV128I ("I" означает integer) для размеров операнда 4, 8 или 16 байт соответственно. Конкретные реализации могут дополнять базовую спецификацию расширениями, как стандартными, так и специфичными для конкретного вендора или изделия. Стандартные расширения чаще всего обозначаемыми одной латинской буквой, например расширение M содержит инструкции для умножения и деления целых чисел, A -- атомарные операции и т.д.

На данный момент порт Linux работает со спецификацией "RV64IMAFDC"[1]:

  • I - целочисленные базовые инструкции;
  • M - умножение и деление целых чисел;
  • A - атомарные операции;
  • F - числа с плавающей запятой одинарной точности;
  • D - числа с плавающей запятой двойной точности;
  • C - "сжатые" (16-битные) инструкции.

Для удобства принято сокращение "G" == "IMAFD", то есть процессоры, поддерживаемые портом, должны реализовывать архитектуру rv64gc.

Архитектура Сизифа и пакетов RPM, собранных под rv64gc, называется riscv64.

Порт Сизифа

Порт Sisyphus на архитектуру riscv64 (RV64GC) развивается с 2018 года. Поддерживается (и тестируется) работа на платформах:

Для этих платформ выпускаются Регулярные сборки (см. также Regular).

Также для этих платформ выпускался Simply Linux 10, сейчас иногда выпускается Simply Linux RV.

Репозиторий

RPM/SRPM репозиторий можно найти по ссылке: http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64/Sisyphus/

В виде sources.list для apt: 

rpm [sisyphus-riscv64] http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 classic
# rpm [sisyphus-riscv64] http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 debuginfo 
rpm [sisyphus-riscv64] http://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/ports/riscv64 Sisyphus/noarch  classic

Зеркало на Яндексе (скачивается быстрее, иногда отстаёт): 

rpm [sisyphus-riscv64] http://mirror.yandex.ru/altlinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 classic 
# rpm [sisyphus-riscv64] http://mirror.yandex.ru/altlinux/ports/riscv64 Sisyphus/riscv64 debuginfo
rpm [sisyphus-riscv64] http://mirror.yandex.ru/altlinux/ports/riscv64 Sisyphus/noarch  classic

Информацию о доступных пакетах удобно смотреть здесь: https://packages.altlinux.org/ru/sisyphus_riscv64/packages/

Сборка пакетов проходит на отдельном узле girar, аналогичном Git.alt. В качестве сборочных узлов сейчас используются платы SiFive HiFive Unmatched. Сборка пакетов идёт в режиме "догоняющей сборочницы": как только какое-то задание (task) проходит в основной Сизиф, специальный робот создаёт аналогичное задание в sisyphus_riscv64. Это означает, что никаких специальных усилий для сборки пакетов под riscv64 предпринимать не нужно: собирайте в Sisyphus. Задания подтверждаются вручную, обычно в тот же день или на следующий день. Если какого-то пакета не хватает (мы собираем не всё подряд) или он долго не обновляется, свяжитесь с iv@.

В очень редких случаях (например, для специфичного riscv64-only софта или для ядер с поддержкой какого-нибудь интересного железа) доступ к girar'у для sisyphus_riscv64 может всё же понадобиться. Его может получить любой участник Team -- попросите iv@ и как-нибудь доверенно передайте ему свой ssh-ключ. Правда, ресурсов там довольно немного, так что умеренность в задачах приветствуется.

Как сообщить об ошибке

Сообщения об ошибках принимаются по адресу https://bugzilla.altlinux.org/ (см. BugTracking).

  • если проблема в пакете, выбирайте продукт Sisyphus, компонент соответсвующий имени пакета, платформа riscv64.
  • если проблема в сборке или образе, выбирайте продукт Regular, компонент, сответствующий DE по умолчанию, платформа riscv64.

ВАЖНО:

  • указать Platform: riscv64 (справа в верхней части формы создания бага)
  • назначить ошибку на iv@altlinux.org

См. также Краткое пособие по использованию Bugzilla

Полезные ссылки

Ports
 
RISC-V
 
  1. ↑ В принятой в 2019 году версии спецификации RISC-V ISA из базовых наборов инструкций были выделены расширения Zifencei и Zicsr, которые также входят в G и нужны Linux'у, но усложнять разбором ещё и этого факта вводный раздел я, пожалуй, не стану.